Question

如圖所示，在豎直平面內(nèi)有半徑為R=0.2 m的光滑1/4圓弧AB，圓弧B處的切線水平，O點(diǎn)在B點(diǎn)的正下方，B點(diǎn)高度為h=0.8 m。在B端接一長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.0 m的木板MN。一質(zhì)量為m=1.0 kg的滑塊，與木板間的動(dòng)摩擦因

數(shù)為0.2，滑塊以某一速度從N點(diǎn)滑到板上，恰好運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)。 (g取10 m/s²)

求：(1)滑塊從N點(diǎn)滑到板上時(shí)初速度的速度大��；

(2) 從A點(diǎn)滑回到圓弧的B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧的壓力；

(3)若將木板右端截去長(zhǎng)為ΔL的一段，滑塊從A端靜止釋放后，將滑離木板落在水平面上P點(diǎn)處，要使落地點(diǎn)P距O點(diǎn)最遠(yuǎn)，ΔL應(yīng)為多少？

Answer 1

【解析】(1)由動(dòng)能定理可知：mgR＝    （2分）

解得        (1分)

(2)   根據(jù)動(dòng)能定理    (1分)

由向心力公式可知：        (1分)

解得：F=30 N                                             （1分）

由牛頓第三定律知：滑塊滑至B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧的壓力為30 N,方向豎直向下。     (1分)

 (3) 由牛頓第二定律可知：μmg=ma                        （1分）

根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律：  t==0.4 s          （1分）

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知：              （1分）

v=                                   

由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律和幾何關(guān)系：

=L-ΔL+v·t=1-ΔL+           (1分)

解得當(dāng)=0.4時(shí)，ΔL=0.16 m時(shí)，x_OP最大。                                             (2分)